Основные компоненты роторной буровой установки
Буровая установка роторного типа — это ключевое строительное оборудование, широко используемое в фундаментостроении, например, при забивке свай, строительстве мостов и фундаментов высотных зданий. Ее стабильная и эффективная работа основана на тесном взаимодействии различных ключевых компонентов. Ниже приведено подробное описание основных компонентов буровой установки роторного типа, что поможет зарубежным клиентам лучше понять характеристики и конструктивные особенности изделия.
1. Бурильные трубы и буровой инструмент
Бурильные трубы, являющиеся основным компонентом трансмиссии бурильной установки, делятся на телескопические бурильные трубы с внутренним трением и внешним давлением и автоматической блокировкой. Бурильные трубы с внутренним трением обладают высокой эффективностью бурения в мягких грунтах, в то время как трубы с блокировкой усиливают давление, оказываемое головкой бурильной трубы, и передают его на буровой инструмент, что подходит для бурения в твердых горных породах и требует более высокого уровня квалификации оператора. Для повышения эффективности строительства большинство бурильных установок оснащаются двумя комплектами бурильных труб.
Существует множество типов буровых долот для роторных буровых установок, включая длинные и короткие шнековые долота большого диаметра, роторные буровые ковши, ковши для извлечения песка, цилиндрические буровые ковши, долота для расширения скважины, керноотборные долота и т. д. Выбор буровых долот зависит от условий пласта, что является важной гарантией повышения эффективности и качества бурения. Ключевые слова: буровая труба для роторной буровой установки, роторное буровое долото, телескопическая буровая труба, долото для бурения твердых пород.
2. Силовой блок
Силовая головка — это важнейший компонент буровой установки роторного типа, основная функция которой заключается в создании крутящего момента для вращения бурильной трубы и бурового долота. Она состоит из гидравлического двигателя с регулируемой мощностью, планетарного редуктора, силового блока и некоторых вспомогательных компонентов. Принцип работы: масло высокого давления, подаваемое гидравлическим насосом, приводит в движение гидравлический двигатель, создавая крутящий момент, который затем уменьшается и увеличивается с помощью планетарного редуктора и силового блока.
Силовая головка имеет три режима трансмиссии: гидравлический, моторный и двигательный. Независимо от выбранного режима, она выполняет функции низкоскоростного бурения и реверсивного высокоскоростного выброса грунта. В настоящее время большинство роторных буровых установок используют гидравлический привод, который подразделяется на двухступенчатый гидравлический двигатель, двухскоростной редуктор или низкоскоростной и высокомоментный гидравлический двигатель. Скорость бурения силовой головки обычно многоступенчатая, что позволяет работать в различных условиях. Ключевые слова: силовая головка роторной буровой установки, гидравлическая силовая головка, низкоскоростная высокомоментная силовая головка.
3. Лебедка
Лебедка является важным подъемным элементом буровой установки, включающей в себя основную и вспомогательную лебедки. Основная лебедка используется для подъема и опускания бурильных труб, а вспомогательная лебедка — для вспомогательных операций, таких как подъем оборудования. Во время работы главный клапан подает гидравлическое масло в гидравлический двигатель лебедки, а переключение главного клапана обеспечивает вращение гидравлического двигателя лебедки влево и вправо, тем самым приводя в движение бурильную трубу и буровые инструменты, поднимая и опуская их.
Главная лебедка — ключевой компонент, влияющий на эффективность бурения, частоту аварий при бурении и срок службы стального троса. Она состоит из гидравлического двигателя, планетарного редуктора, тормоза, барабана и стального троса. Принцип работы: масло высокого давления, подаваемое гидравлическим насосом, приводит в движение двигатель главной лебедки, одновременно размыкая масляный контур и механический тормоз. Крутящий момент уменьшается и увеличивается через редуктор, а барабан вращается, поднимая или опуская главную лебедку.
Итальянская буровая установка IMT оснащена системой защиты от контакта бурильных труб с грунтом, предотвращающей повреждение стальных тросов из-за их запутывания. Особенно следует отметить, что буровые установки производства итальянской компании IMT имеют большую грузоподъемность барабана главной лебедки, а стальной трос наматывается в один слой, что обеспечивает постоянное усилие подъема и предотвращает перекрытие и скручивание тросов, тем самым уменьшая износ между ними и продлевая срок их службы. Главные лебедки зарубежных буровых установок также используют гибкие невращающиеся стальные тросы, что еще больше увеличивает срок их службы. Ключевые слова: лебедка буровой установки, главная лебедка, вспомогательная лебедка, невращающийся стальной трос.
4. Устройство для создания давления
Основная функция устройства для создания давления заключается в подаче давления на головку бурильной колонны. Давление передается через устройство для создания давления → головку бурильной колонны → бурильную трубу → бурильное долото → наконечник зуба для осуществления резки, дробления или измельчения пласта. Существует два типа методов создания давления: создание давления в масляном цилиндре и создание давления с помощью лебедки.
Гидравлический цилиндр: Гидравлический цилиндр, создающий давление, закреплен на мачте, а его поршень соединен с рамой скольжения головки буровой установки. Принцип работы: Вспомогательный гидравлический насос буровой установки подает масло под высоким давлением, которое поступает в бесштоковую полость цилиндра и толкает его поршень, создавая давление на головку буровой установки. При остановке односторонний балансировочный клапан блокирует подачу масла, предотвращая соскальзывание головки буровой установки. Преимущества: простая конструкция и удобное техническое обслуживание.
Лебедка для создания давления: на мачте устанавливается лебедочный узел, на барабан которого наматываются два стальных троса, расположенных друг напротив друга: один для создания давления, другой для подъема. Он соединяется с подвижным шкивом головки буровой установки через неподвижный шкив на мачте, а затем закрепляется на нижней и верхней мачтах соответственно для обеспечения подъема или создания давления. Преимущество: благодаря подвижному шкиву достигается большее усилие создания давления, а также может быть реализован метод длинного шнека. Недостаток: конструкция относительно сложная, сборка и разборка затруднительны, и требуется больше мер предосторожности во время эксплуатации. Как создание давления в цилиндре, так и создание давления с помощью лебедки обеспечивают создание давления, различаются лишь формы создания давления. Ключевые слова: устройство для создания давления на роторной буровой установке, создание давления в цилиндре, создание давления с помощью лебедки.
5. Шасси
Шасси буровых установок роторного типа можно разделить на специальные шасси, шасси гусеничных гидравлических экскаваторов, шасси гусеничных кранов, шагающие шасси, шасси грузовых автомобилей и т. д. Среди них гусеничные специальные шасси обладают преимуществами компактной конструкции, удобства транспортировки, привлекательного внешнего вида, но высокой стоимостью. В настоящее время большинство буровых установок роторного типа, производимых в стране и за рубежом, используют специальные шасси.
Основные элементы шасси буровой установки включают четыре колеса и одну гусеницу: четыре колеса относятся к опорному катку, ведущему колесу, направляющему колесу и гусеничному катку; одна гусеница относится к гусеничному ходу.
- Натяжное колесо: используется для направления гусениц и расположено на конце, противоположном движущей силе. Обычно каждая буровая установка оснащена двумя натяжными колесами.
- Гусеничный каток: используется для поддержки гусениц, его количество варьируется в зависимости от тоннажа буровой установки. Обычно с одной стороны устанавливается 1-2 гусеничных катка.
- Опорный ролик: как следует из названия, он выполняет вспомогательную функцию, располагаясь между нижней поверхностью левой/правой балки рамы и гусеницей. Количество роликов варьируется в зависимости от тоннажа буровой установки, обычно 5-10 с одной стороны.
- Ведущее колесо: используется для привода гусеницы, крепится к ходовому двигателю и передает крутящий момент ходового двигателя на гусеницу через зубчатую передачу. Обычно на каждом ходовом двигателе устанавливается одно ведущее колесо.
В состав шасси буровой установки также входят: направляющее колесо, опорный каток, несущий каток, ведущая шестерня, цепь, звено цепи, цепной палец, вал ковша, четыре колеса и одна гусеница, гусеничный узел, кронштейн направляющего колеса, поворотный подшипник, гусеница, резиновая гусеница, гусеничная пластина, натяжное устройство, седло натяжного цилиндра, натяжной цилиндр, универсальная крестовина. Ключевые слова: шасси буровой установки, гусеничное шасси, четыре колеса и одна гусеница, поворотный подшипник, гусеничный узел.
В целом, каждый основной компонент буровой установки выполняет уникальную функцию, а их скоординированная работа обеспечивает стабильное, эффективное и безопасное строительство. Для внешнеторговых заказчиков понимание характеристик и параметров каждого компонента имеет большое значение для выбора подходящего оборудования, проведения ежедневного технического обслуживания и снижения частоты отказов.
Часто задаваемые вопросы
В: Советы по выбору бурильной трубы для разных геологических пластов?
А: Для мягких грунтов (глина, ил) используйте телескопическую бурильную трубу с внутренним трением и внешним нагнетанием давления. Для твердых пород (гранит, базальт) используйте телескопическую бурильную трубу с автоматической блокировкой и внешним нагнетанием давления. Рекомендуется иметь две бурильные трубы на одну буровую установку для гибкого переключения.
В: Что вызывает низкий крутящий момент вращающейся головки?
А: Три распространённые причины:
Низкая производительность гидравлического насоса – проверьте наличие засоров или утечек.
Изношенный планетарный редуктор – не может эффективно увеличивать крутящий момент.
Выход из строя вспомогательных деталей (например, повреждение уплотнений, недостаточная смазка). Регулярно проводите осмотр и смазку.
В: Как продлить срок службы троса главной лебедки?
О: 1. Во избежание защемления используйте гибкую невращающуюся веревку.
2. Для уменьшения трения обеспечьте однослойную намотку на барабан.
3. Регулярно проверяйте натяжение троса и используйте защитное устройство от соприкосновения с землей, чтобы предотвратить запутывание и повреждения от ударов.
В: Как выбрать между герметизацией цилиндров и лебедкой?
А: Для простых участков и легкого обслуживания выбирайте метод создания давления в цилиндрах (простой, недорогой, подходит для мягких/средних грунтов). Для большей силы или длинного винтового метода выбирайте метод создания давления с помощью лебедки (сложная конструкция, следует опасаться запутывания троса).
В: Как обслуживать "четыре колеса и одну гусеницу"?
А: 1. Регулярно удаляйте грязь и гравий.
2. Проверьте и долейте смазку колес.
3. Избегайте длительной работы на твердой/острой поверхности.
4. Отрегулируйте натяжение рельсов с помощью натяжного устройства.
В: Какое сверло для какого применения?
А: Длинные/короткие винтовые буровые долота – мягкие грунты и песчаные слои. Вращающийся ковш/пескоотбойник – песчаные и гравийные слои. Колонковый буровой долото – каменистые и твердые грунты. Долото для расширения нижней части сваи – для увеличения несущей способности. Колонковый буровой долото – для геологического отбора проб.
